За винятком південно-західних та крайніх південних штатів, зимовий час у США означає принаймні деякий снігопад. Вітаний дітьми та любителями зимових видів спорту сніг також означає проблеми з дорожнім рухом та розчищення тротуарів. Заметіль може завести все в глухий кут і спричинити втрату життя та майна. Утворення снігу має багато спільного з утворенням дощу і починається з крапель води. Вони замерзають у різні форми кристалів снігу залежно від температури та атмосферних умов.
Основні умови
Зимові хуртовини виникають, коли маса теплого, вологого повітря піднімається з поверхні Землі в більш холодні шари атмосфери. Можливо кілька сценаріїв: Тепла, волога повітряна маса може зіткнутися з холодною повітряною масою, примушуючи тепле повітря над холодним повітрям. Тепле повітря також може охолодити, подорожуючи по схилу гори. Третій механізм називається "сніговим ефектом озера", і він виникає, коли холодне сухе повітря рухається над озером і штовхає теплу водяну пару вгору. Піднімається тепліше повітря, що містить водяну пару, утворює хмару.
Формування крапель води
Хмари утворюються, коли водяна пара через конденсацію знову перетворюється на рідку воду. Для конденсації необхідна тверда частинка або поверхня. Подумайте, як утворюється роса на траві. Краплі води в охолоджуючій повітряній масі конденсуються навколо крихітних частинок в атмосфері, таких як сажа, пилок, пил або бруд. Коли хмара, що містить краплі води, піднімається у вищі, прохолодніші шари атмосфери або коли прохолодне повітря рухається до нижчої температури, краплі води замерзають у лід і утворюються кристали снігу.
Сніговий кристал
Температура верхньої атмосфери, де виникають краплі води, повинна бути холодною для утворення кристалів. Крижані кристали починають утворюватися, коли температура хмар досягає близько -10 градусів Цельсія (14 градусів за Фаренгейтом) або нижче. Окремі кристали снігу ростуть, стикаючись один з одним, утворюючи більші симетричні кристали снігу, які падають, коли стають важкими. Повітря від 0 до 2 градусів за Цельсієм (від 32 до 35 градусів за Фаренгейтом) зазвичай приносить найсильніші снігопади. Кристали змінюють свою форму, падаючи, залежно від температури, з якою вони стикаються, але вони зберігають шестигранну форму з однаковими руками, оскільки кожна рука має однакові умови. Температура ґрунту також важлива для утворення снігу, оскільки сніг утворюється лише тоді, коли земля нижче 5 градусів Цельсія (41 градус за Фаренгейтом).
Варіації кристалів снігу
Форми снігових кристалів залежать від температури. Від 0 до -4 градусів Цельсія (32-25 градусів за Фаренгейтом) утворюються тонкі шестикутні пластини. Голки утворюються від -4 до -6 градусів за Цельсієм (25 до 21 градуса за Фаренгейтом), а порожнисті колони утворюються при -6 до -10 градусів за Цельсієм (від 21 до 14 градусів за Фаренгейтом). Секторні пластини, що нагадують 6-пелюсткові квіти, утворюються при температурі від -10 до -12 градусів Цельсія (14-10 градусів за Фаренгейтом). Знайомі шестирукі дендрити зустрічаються від -12 до -16 градусів за Цельсієм (від 10 до 3 градусів за Фаренгейтом). Багато снігових кристалів можуть об’єднатися в одну сніжинку. Більшість сніжинок мають діаметр 1,3 см або менше (0,5 дюйма), але деякі великі пластівці мають ширину близько 5 см (2 дюйми).